DE2643346B2

DE2643346B2 - Presse zur Ausübung einer Flächenpressung mit umlaufenden Bändern und Steuerung der Seitenlage derselben

Info

Publication number: DE2643346B2
Application number: DE19762643346
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: KUESTERS EDUARD 4150 KREFELD
Current assignee: KUESTERS EDUARD 4150 KREFELD
Priority date: 1976-09-25
Filing date: 1976-09-25
Publication date: 1980-03-06
Also published as: DE2643346A1; DE2643346C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Presse der dem Oberbegriff des Anspruchs I zugrundeliegenden Art, die aus der DE-OS 2157 746 bekannt ist. Die Rollenketten laufen hierL/ei einerseits gegen die Rückseite der flexiblen Bänder und drücken diese gegen die zwischen den Bändern zusammengepreßte Werkstoffbahn. Auf der anderen Seite laufen die Rollenketten im Bereich der Preßstrecke gegen starke ebene Platten, die gegen die Stützkonstruktion abgestützt sind.

Bei einer solchen Anordnung kann es vorkommen, daß die Bänder insbesondere im Preßbereich nicht exakt geradeaus laufen, sondern die Tendenz haben, von den Umlenktrommeln herabzulaufen und jedenfalls aus

gelegenen Soll-Mittenlage herauszugeraten. Diese Tendenz wird durch den Umstand unterstützt, daß die Rollenketten auf der einen Seite nicht gegen eine starre Unterlage, sondern gegen die noch etwas flexiblen Bänder laufen, wodurch sich Ungleichmäßigkeiten der Beanspruchung und insbesondere schwer überschaubare Friemelkräfte einstellen können, die zu der seitlichen Verlagerung der Bänder Anlaß sind.

Es isi nun bei Maschinen oder Anlage mit endlosen, über Umlenkrollen geleiteten Bändern bereits bekannt, die seitliche Lage des Bandes dadurch zu steuern, daß mindestens eine der Umlenkrollen mit ihrer Achse in einer Ebene etwas verschwenkt wird, die parallel zu der durch den an die Umlenkrolle angrenzenden Bandabschnitt gegebenen Ebene ist (DE-PS 6 92 320, US PS 31 59 268, 35 43 597). Durch die Verschwenkung wird die Längszugspannung im Band an den beiden Längskanten unterschiedlich. Das Band hat dann die Tendenz, zu der Seite mil der geringeren Längszugspannung hinzulaufen. Der Schwenkwinkel wird in Abhängigkeit von der ermittelten Abweichung von der Soll-Mittenlage der Bänder eingestellt.

Bei den bekannten Ausführungsformen laufen die Bänder im wesentlichen frei und können daher den Verschwenkungen der Umlenkrollen leicht folgen. Bei der der Erfindung zugrundeliegenden Prasse hingegen sind die Bänder im Bereich der Preßstrecke seitlich nicht frei beweglich, sondern werden durch die Rollen der Rollenketten in Querrichtung festgehalten. Die seitliche Beweglichkeit der Bänder wird also nicht nur durch die Umlenkrollen allein, sondern auch durch die Rollen der Rollenketten bestimmt. Eine seitliche Verlagerung der Bänder erfolgt gegen den Widerstand der Rollenketten, die die Tendenz haben, das Band im wesentlichen geradeaus zu führen. Lediglich nach einem erheblichen Durchlauf an Rollenketten ist eine merkliche Verlagerung eines über die laufenden Bandes in Seitenrichtung zu erzielen, weil die Rollen nur infinitesimale Abweichungen ausführen können. Daraus ergeben sich zwei Schwierigkeiten.

Die eine Schwierigkeit besteht darin, daß, wenn mit geringen Ausschwenkwinkeln der Umlenktrommeln gearbeitet wird, keine oder nur eine sehr verzögert einsetzende Rückverlagerung der Bänder in die Soll-Mittenlage zu erreichen ist.

Grundsätzlich wäre es denkbar, den Ausschwenkwinkel der Umlenkrollen möglichst groß zu machen, da dann die Rückverlagerungswirkung am stärksten ist. Hier tritt aber die zweite Schwierigkeit auf, daß es nämlich, wenn an einer Presse der durch die DE-OS 21 57 746 beschriebenen Art durch eine kräftige Verlagerung eingeleitet wird, zu einer erheblichen Reibung kommt, die sich darin äußert, daß sich der Leistungsbedarf für den Antrieb der Bänder plötzlich erheblich erhöht, weil eben die Verlagerung gegen die Haltewirkung der Rollenketten zu erfolgen hat und weil die seitlich dicht benachbarten Rollenketten aneinandergedrängt werden.

Die Erfindung hat die Aufgabe, bei einer Presse der eingangs genannten Art eine Steuerung zu schaffen, die eine wirksame Rückverlagerung der Bänder bei Abweichungen von der Soll-Mittenlage ohne Auftreten überhöhter Reibungskräfte ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Lageregelung soll also keine proportionale Regelung sein, d. h. es soll nicht eine an den Bändern

^ängsffiiiieiebene der Maschine abgetastete Abweichung von der Soü-Millcnlagc in

einen proportionalen Verschwenkungswinkel der Umlenktrommel umgesetzt werden. Eine solche Regelung würde bei kleinen Abweichungen von der Sol! Mittenlage ihre Wirkung verfehlen, da die sich dann einstellenden geringen Ausschwenkwinkel der Umlenktrommel ohne Wirkung oder von sehr verzögerter Wirkung auf die Verlagerung der Bänder ist Vielmehr soll bei jeder Abweichung von der Soll-Mittenlage, d. h. auch bei einer geringen Abweichung, sogleich eine Ausschwenkung bis zu einem bestimmten Mir.destwinkel erfolgen. Dieser Mindestwinkel bestimmt sich nach den Eigenschaften der betreffenden Presse und ist derjenige Winkel, bei dem eine deutlich feststellbare seitliche Verlagerung der Formbänder einsetzt. Grundsätzlich würde es ausreichen, nur bis zu diesem Mindestwinkel zu verschwenken, da ja jede Verlagerung der Bänder durch hinreichend langes Laufenlassen der Presse mit diesem Mindestwinkel erreichbar ist Dies würde jedoch immer noch ein sehr träges Ansprechen der Steuerung bedeuten. Deshalb wird der Verstellwinkel der Umlenktrommel über den Mindestwinkel hinaus gesteigert. Diese Steigerung jedoch wird von der Laufgeschwindigkeit der Bänder abhängig gemacht. Wenn diese Laufgeschwindigkeit nämlich hoch ist, können die durch das Festgehaltenwerden der Bänder an den Rollenketten bei einer Querverlagerung der Bänder ar den Rollenketten auftretende Querkräfte schneller abgebaut werden, weil die Rollenketten bei ihrem Lauf mehr Gelegenheit haben, sich seitlich zu verlagern. Bei langsamem Lauf der Rollenkelten hingegen dauert e^. langer, bis die Rollenketten unter seitlicher Beanspruchung um einen bestimmten Betrag seitlich ausgewichen sind. Ein zu hoher Betrag der Verschwenkung der Umlenkrollen würde zu sehr starken Seitenkräften und entsprechend großer Reibung führen. Aus diesem Grund muß bei langsamem Lauf der Bänder der Betrag der zusätzlichen Verschwenkung der Umlenkrollen niedriger gehalten werden. Durch diese Art der Steuerung ist ein Kompromiß geschaffen, zwischen noch akzeptabler Ansprechgeschwindigkeit und noch zu bewältigendem Leistungsanstieg bei der Rückverlagerung der Bänder in ihre Soll-Mittenlage.

Das Prinzip, bei jeder Abweichung eines Istwertes von einem Sollwert unabhängig von dem Betrag der Abweichung die Stellgröße um einen festliegenden stets gleichen Betrag zu verändern, ist, vom sogenannten Zweipunktregler ?us der Reglungstechnik an sich bekannt (Oppelt: kleines Handbuch technischer Regelvorgänge, Weinheim (1960), S. 34/35).

Die Erfindung verwirklicht sich nicht nur bei der Steuerung der seitlichen Lage eines der beiden Bänder der in Rede stehenden Presse, sondern erstreckt sich auch auf die Steuerung der seitlichen Lage oeider Bänder. Gemäß Anspruch 2 ist dann zweckmäßig die seitliche Lage des einen Bandes in Abhängigkeit von der Steuerung des anderen Bandes unter Begrenzung der relativen Rückverlagerungsgeschwindigkeit dsr Bänder steuerbar.

Es kann nämlich der Fall eintreten, daß beide Bänder gleichzeitig aus ihrer Soll-Mittenlage herausgelaufen sind. Die Rück verlagerung je eines Bandes würde dann ohne Schwierigkeiten vonstattengehen. Wenn aber gleichzeitig dac zweite Band gegenläufig rückverlagert wird, so ergibt sich eine erhebliche Relativgeschwindigkeit der beiden Bänder in seitlicher Richtung. Es treten dadurch erhebliche Kräfte auf. die wiederum zu der unerwünschten Leistungsspitze führen und durch die in

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Eine bevorzugte Ausgestaltung besteht gemäß Anspruch 3 darin, daß bei einer Abweichung der Lage beider Bänder von ihrer Soll-Mittenlage die Rückverlagerung eines Bandes erst nach der erfolgten Rückverla^r> gerung des anderen Bandes in die Soll-Mittenlage einleitbar ist.

Eines der beiden Bänder, beispielsweise das obere, spielt also eine Führungsrolle und wird stets zuerst ausreguliert, bevor die Rückverlagerung des anderen

ι» Bandes eingeleitet wird. Durch diese Staffelung kann nie ein gleichzeitiges Rückverlagern beider Bänder mit den dadurch entstehenden Quer- und Reibungskräften eintreten.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der

i"> Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Presse zur Herstellung von Holzspanplatten und ähnlichen Werkstoffen;

Fig.2 zeigt eine Ansicht entsprechend Fig. 1 von

-Ό oben, wobei zusätzlich die Steuerung der Umlenktrommeln schematisch angedeutet ist.

Bei der in Fig. 1 dargestellten kontinuierlichen Presse läuft ein oberes Band 1 aus Stahlblech um quer zur Bahn 4 angeordnete Umlenktrommeln 5, 6 um, das

>'> untere Band 2 aus Stahlblech über Urnlenkrollen 11, 12. Die Bänder 1, 2 werden über die Umlenktrommeln angetrieben.

Die Bänder 1, 2 laufen in dem durch die Pfeile 16 angedeuteten Sinn durch die Presse, so daß die auf der

ι» gemäß Fig. I rechten Seite durch nicht dargestellte Einrichtungen aufgebrachte Masse 4' in den Längenbereich 3 hineingezogen wird, der die Preßstrecke darstellt. Die auslaufende, zusammengepreßte Bahn 4 wird in dem gemäß Fig. 1 linken Bereich des Bandes 2

i^ri durch geeignete nicht dargestellte Vorrichtungen abgenommen. In dem Längenabschnitt 3 ist im Innern des Bandes 1 eine obere Stützkonstruktion 17 vorgesehen, die mit einer im Inneren des unteren Bandes vorgesehenen unteren Stützkonstruktion 18 zusammenwirkt und die der Bahn 4 zugewandten Bereiche der Bänder 1, 2 gegen die Bahn abstützen und mit großer Kraft flächig anpressen.

Die Stützkonstruktionen 17, 18 bestehen aus einzelnen Trägern 19, 20, die jeweils einander gegenüberlie-

■4^r> gend oberhalb und unterhalb der Bänder 1 und der Bahn 4 angeordnet sind. Jedes Trägerpaar 19, 20 ist seitlich außerhalb der Bahn miteinander verklammert, so daß einzelne kräftemäßig in sich abgeschlossene Druckglieder gebildet sind. Zwischen den Trägern 19, 20 und den

^r>o Bändern 1, 2 befinden sich starke Platten 26, 27, die die von den einzelnen Druckgliedern 19,20 ausgeübte Kraft ebenflächig auf die Bänder 1, 2 übertragen und die Kanäle enthalten, in denen Heizelemente angeordnet sind oder durch die ein Heizmedium hindurchgeleitet

">^r> wird.

Zwischen den einander zugewandten Seiten der Platten 26, 27 und den Formbändern 1, 2 sind Rollenketten 60 angeordnet, auf denen die Formbänder 1,2 gegenüber den Platten 26,27 abrollen und die endlos

Wi in einer vertikalen Längsebene um die Platten 26, 27 umlaufen. Die Rollen der Rollenketten 60 übertragen sowohl den Druck als auch die Wärme der Platten 26, 27 auf die Bänder 1,2 und damit die Bahn 4.

Die Rollenketten 60 werden, nachdem sie am Ende

ι > des Längenabschnitts 3 angekommen sind, im Preßbereich, d. h. zwischen den Trägern 19,20 und den Bändern 1, 2, zurückgeleitet. Zu diesem Zweck sind die Platten

uktionen b

zugewandten Seite mit Längsnuten versehen, in die die Rollenketten 60 hineinpassen.

Auf der Unterseite, d. h. der den Bändern 1, 2 und der Bahn 4 zugewandten Seite, sind die Platten 26, 27 glatt und laufen die Rollenketten 60 dicht benachbart nebeneinander, jedoch unabhängig voneinander frei vor.

In F i g. 2 sind zur Verdeutlichung der Darstellung die Stützkonstruktionen 17,18 weggelassen. Statt dessen ist schematisch die Steuerung für die seitliche Lage der Bänder angedeutet.

An jeder Umlenktrommel 5, 6, 11, 12 ist eine Stellvorrichtung vorgesehen, die Stellorgane 8 umfaßt, die feststehend zu beiden Seiten der Umlenktrommeln 5, 6, 11, !2 angeordnet sind und an deren Wellenzapfen 9 angreifen, um die Umlenktrommel 5, 6, 11, 12 in der parallel zur Ebene der Bänder 1,2 gelegenen Ebene, d. h. gemäß Fig. 1 in einer etwa horizontalen Ebene zu verlagern und ihren Angriff an den Bändern 1, 2 zu beeinflussen.

Die Darstellungsweise der Stellorgane 8, 8 ist rein schematisch. Es kann sich sowohl um hydraulische Kolben/Zylindereinheiten als auch um Spindelantriebe handeln.

Die Stellvorrichtungen 8,3 der Umlenktrommeln 5,6 des oberen Bandes 1 sind über Leitungen 10 mit einer Steuereinrichtung 13 verbunden und werden von dieser über die Leitungen 10 betätigt. Zur Feststellung der Lage des Randes des oberen Bandes 1 und damit der zu steuernden seitlichen Lage desselben ist ein Abtastorgan 14 beispielsweise in Gestalt eines induktiven Weggebers vorgesehen. Dessen Signal wird über die Leitung 15 auf den Eingang der Steuereinrichtung 13 gegeben. Über die Leitung 21 erhält die Steuereinrichtung 13 ein weiteres Signal, welches der Vorlaufgeschwindigkeit des Eandes 1 entspricht.

Die Steuereinrichtung 13 funktioniert folgendermaßen: Wenn das Band 1 sich aus irgendeinem Grund aus der Soll-Lage in der Mitte der Umlenktrommeln 5, 8 verlagert hat, beispielsweise durch Friemelkräfte nicht ganz geradeiaufender Rollenketten 60 bedingt, und wenn sich das Band 1 dann in der in Fig. 2 nach oben verrutschten, durch die strichpunktierten Linien angedeuteten Stellung befindet, so gibt das Abtastorgan 14 ein Signal ab. Daraufhin veranlaßt die Steuereinrichtung

13 die Stellvorrichtungen 8,8, die Umlenktrommel 5,6 um einen bestimmten feststehenden Winkel aus der Normallage zu verschwenken. Die Normallage ist diejenige, in der die Achse der Umlenktrommeln 5, 6 senkrecht zur Vorlaufrichtung des Bandes 1 gelegen ist. Das Ausschwenken der Umlenktrommel erfolgt in einer Stufe bis zu einem vorbestimmten von der speziellen Presse abhängigen Mindestwinkel. Dieser Mindestwinkel hängt von der speziellen Presse und den Laufeigenschaften des darin enthaltenen Bandes ab. Er ist derjenige Winkel, bei dem das Band merklich in Richtung auf seine Soll-Lage sich zurückzuverlagern beginnt.

Der Sprung auf den Mindestwinkel der Ausschwenkung findet unabhängig von der Größe der seitlichen Verlagerung des Bandes 1 statt, sobald das Abtastorgan

14 anspricht Bei allen seitlichen Verlagerungen des Bandes 1, selbst den kleinsten, werden die Umlenktrommeln 5, 6 also zunächst um stets ein und denselben Winkel ausgeschwenkt

Da die Rückverlagerungen des Bandes 1 in seine Soll-Lage bei Beibehaltung des Mindestwinkels nur recht langsam vonstatten gehen würde, erfolgt noch eine zusätzliche Ausschwenkung der Umlenktrommeln 5,6 um einen Betrag, der von ihrer Vorlaufgeschwindigkeit abhängig ist. Da die Kraft und die Geschwindigkeit, mit der das Band 1 sich in die Soll-Lage zurückverlagert, ί oberhalb des Mindeslwinkels in einem gewissen Umfang direkt von der Winkelstellung der Umlenkrollen 5, 6 abhängt, ergibt sich bei starker Winkelstellung eine hohe Rückstellkraft in seitlicher Richtung. Diese Kraft kann bei langsamer Fahrweise nur schlecht

ίο ausgeglichen werden und führt zu erheblichen Reibungserscheinungen und Leistungsspitzen im Antrieb des Bandes 1. Wenn das Band 1 aber schnell vorläuft, so können die .Seitenkräfte eben durch das Vorlaufen der Rollenketten 60 abgebaut werden und ist eine schnellere

!5 Rückverlagerung des Bandes 1 möglüh Aus ilirspm Grunde ist der über den Mindestwinkel noch hinzukommende weitere Ausschwenkwinkel bei geringen Vorlaufgeschwindigkeiten des Formbandes 1 klein, bei größeren Vorlaufgeschwindigkeiten größen

Die Ausschwenkung erfolgt dementsprechend in einem Zuge bis zu einem Grenzwinkel 22, der als Winkel zwischen den Achsstellungen bei der Umlenktrommel 5 dargestellt ist und der sich aus dem Mindestwinkel plus einem geschwindigkeitsabhängigen Zusatzwinkel zusammensetzt.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Beträge der seitlichen Verlagerung des Bandes 1 und der Schrägstellung der Umlenktrommeln 5, 6 in F '■ g. 2 übertrieben dargestellt sind. Im praktischen Betrieb handelt es sich bei Umlenktrommeln von 2,5 m Länge um eine Vorbzw. Rückverlagerung der einen Kante der Umlenktrommel gegenüber der anderen in der Größenordnung von 2 bis 15 mm.

Die Richtung des Ausschwenkens ist dadurch gegeben, daß auf der Seite, nach der hin das Band 1 aus der Soll-Lage herausgelaufen ist,durch das Ausschwenken die größere Längsspannung im Band eingestellt werden soll, damit die Soll-Lage ein Zustand geringerer potentieller Energie wird und das Band sich dorthin zurückverlagert.

Sobald das Abtastorgan 14 ein Nullsigna! abgibt und das Band 1 wieder in seiner mittigen Soll-Lage angelangt ist, wird die Ausschwenkung der I imlenktrommel 5,6 wieder rückgängig gemacht.

Den Umlenktrommeln 11,22 des unteren Bandes 2 ist eine Steuereinrichtung 23 zugeordnet, die ebenso funktioniert, wie die Steuereinrichtung 13. Das Abtastorgan 24 tastet die Lage des Randes des unteren Bandes 2 ab und überträgt das entsprechende Signal über die Leitung 25 auf den Eingang der Steuereinrichtung 23. Über die Leitung 28 erhält die Steuereinrichtung 23 ein Signal, welches für die Vorlaufgeschwindigkeit des Bandes 2 repräsentativ ist Die Umlenktrommeln 11, 12 werden über die Stellvorrichtungen 8, 8 in der gleichen Weise gesteuert wie die Umlenktrommeln 5,6.

Um zu verhindern, daß bei einer etwaigen gleichzeitigen Abweichung beider Bänder 1,2 aus ihrer Soll-Lage beispielsweise das obere Band 1 nach unten und das untere Band 2 nach oben verlagert werden, stehen die Steuereinrichtungen 12, 23 in gegenseitiger Abhängigkeit Diese ist durch die Querverbindung 30 angedeutet. In dem vorstehend genannten Fall kann sich nämlich wiederum eine zu hohe Geschwindigkeit der gegenseitigen Verlagerung der Bänder 1, 2 einstellen, was wegen deren Festgehaltenwerden durch die Rollenketten 60 zu hohen Reibungskräften und erneut zu Leistungsspitzen führen könnte. Die durch die Querverbindung 30 symbolisierte gegenseitige Abhängigkeit der Steuerun-

gen besteht darin, daß die Steuereinrichtung 23 erst dann eine Ausschwenkung der Umlenktrommeln 11, 12 und damit eine Verlagerung des Bandes 2 bewirken kann, wenn sich das Band 1 in der Soll-Lage befindet bzw. von der Steuereinrichtung 13 dorthin zurückgebracht worden ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Presse zur Ausübung einer Flächenpressung auf einen Längenabschnitt einer vorlaufenden Bahn, z. B. zur kontinuierlichen Herstellung von Holzspanplatten oder ähnlichen Werkstoffen, bei der die Bahn zwischen zwei endlosen, der Vorlaufrichtung der Bahn entsprechend mitumlaufenden, über die Breite der Bahn sich erstreckenden Bändern geführt ist, die über normalerweise senkrecht zur Laufrichtung der Bänder gerichtete Achsen aufweisende Umlenktrommeln laufen, deren Lagerungen mittels einer Stellvorrichtung parallel zur Bandebene verschiebbar sind, und bei der zwischen den Bändern und einer oberhalb und einer unterhalb der Bahn vorgesehenen Stützkonstruktion viele quer zur Bahn dicht benrehbart nebeneinanderlaufende, in Laufrichtung konstante Breite aufweisende, voneinander unabhängige Rollenketten vorgesehen sind, die den Druck von der Stützkonstruktion auf die Bänder übertragen, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise eine auf die seitliche Lage des betreffenden Bandes ansprechende Steuereinrichtung vorgesehen ist, mittels deren an mindestens eine der Umlenktrommeln (5, 6, 11, 12) die Stellvorrichtung (8,8; 48,48; 53,55) so betätigbar ist, daß sie die Umlenktrommeln (5, 6, 11, 12) in der parallel zur Bandebene gelegenen Ebene aus der Normallagc in beiden Richtungen ausschwenkt, und daß die Steuereinrichtung (13, 23) außerdem auf die Laufgeschwindigkeit des Bandes anspricht und mittels der Steuereinrichtung (13, 23) die Stellvorrichtung (8,8; 48,48; 53,55) derart betätigbar ist, daß die Verschwenkung bis zu einem Winkel erfolgt, der sich aus einem von der Größe der Abweichung unabhängigen, festgelegten Mindestwinkel und einem von der Laufgeschwindigkeit des Bandes abhängigen Zusatzwinkel zusammensetzt.

2. Presse nach Anspruch 1 mit Steuerung der Mittenlage beider Bänder, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Lage des einen Bandes in Abhängigkeit von der Steuerung des anderen Bandes unter Begrenzung der relativen Rückverlagerungsgeschwindigkeit der Bänder steuerbar ist.

3. Presse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Abweichung der Lage beider Bänder von ihren Soll-Mittenlagen die Rückverlagerung eines Bandes erst nach der erfolgten Rückverlagerung des anderen Bandes in die Soll-Mittenlage einleitbar ist.